近年来,电力电子技术发展迅速,高压大功率电力电子设备广泛应用于无功补偿、有源电力滤波、直流输电系统等领域。模块化多电平变换器,具有良好的拓展性、降低了对开关器件耐压的要求,尤其适用于高压大功率应用场合。因此,研究模块化多电平变换器具有重要意义。本文主要开展了环流及环流抑制策略的研究,主要内容包括:分析了的拓扑结构和工作原理。根据子模块和桥臂端口输出电压特性及基尔霍夫电压、电流定律,推导出直流侧和交流侧等效数学模型。为有效抑制环流,构建了环流的稳态数学模型,指出环流成分组成,得到环流谐波抑制的一般方法,构造了环流闭环控制模型。为与本文所采用的环流抑制策略进行对比分析,研究了基于比例积分控制的环流抑制策略,并对其进行了仿真验证与分析。针对需要抑制环流中多个偶次谐波分量的情况,提出了基于多谐振控制器的简化环流抑制策略。在分析准比例谐振控制器各参数对系统稳定性影响的基础上,在连续域设计了二次准谐振控制器参数。为获得更为精确的控制器参数,讨论了谐振控制器不同的离散化方法,且在离散域设计了二次准谐振控制器参数。通过仿真对该环流抑制策略进行了验证与分析。为解决谐振控制器使用数量与稳态性能需要折中考虑的问题,本文提出了基于嵌入式重复控制的环流抑制策略。结合环流闭环控制系统的稳定性条件,给出了重复控制器参数设计的原则,并对环流闭环控制系统的鲁棒性、谐波抑制性能及动态性能进行了分析,通过仿真对该环流抑制策略进行了验证与分析。最后,本文介绍了实验平台的主电路和控制系统架构,并对适用于的三种环流抑制策略进行了实验验证。实验结果验证了本文所述环流抑制策略的有效性和可行性。